Eléments de correction

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE

Sciences et Technologies de l’Industrie et du Développement Durable

ENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES TRANSVERSAUX

Coefficient 8 – Durée 4 heures

Aucun document autorisé Calculatrice autorisée

Eléments de correction

Aquarium « Mare Nostrum » de Montpellier

PARTIE 1 : Etude du simulateur de tempête

Question 1.1  voir document réponse DR1 Question 1.2

La trajectoire du point A est circulaire. Seul le mouvement de tangage (ou rotation d’axe Cz) est simulé.

Question 1.3  voir document réponse DR2 Question 1.4

Effort fourni par le vérin d’après la courbe à 3 secondes : 27 612 N  Position horizontale

La résolution graphique précédente a donné 27 000 N. Nous pouvons constater que cette valeur est relativement proche de celle fournie par Solidworks. Elle correspond à la posi- tion horizontale du bateau. La courbe montre que cet effort est maximal en position haute (sortie de vérin). L’écart peut-être dû aux erreurs de tracé, au mode de calcul du logiciel.

Question 1.5

F = 27 642 N  Position haute

F = P x S  S = F/P = 27 642 / 30.10⁵ = 0,00922 m².

S = π x R²  R² = (S/ π) = (0,00922 / π) = 0,00293  R = 0,054 m soit 54 mm.

Diamètre D = 108 mm.

Choix du vérin : La course étant de 1 000 mm 

 Référence du vérin : DE70120100 Question 1.6

Il répond en partie à la fonction du cas d’utilisation car en plus du mouvement de tangage (prépondérant dans la réalité), la mise en scène (éclairs, paquets de mer et tonnerre) am- plifie l’effet de la tempête et en fait une attraction très réaliste.

Par contre, le simulateur reproduit uniquement le mouvement de tangage, ce qui bien sûr est loin de la réalité car dans une tempête, un bateau est soumis à 6 mouvements (voir DT1).

PARTIE 2 : Etude du bassin des mérous et murènes (Méditerranée)

L’aquarium « Mare Nostrum » de Montpellier Question 2.1

1. Augmenter l’offre ludique du quartier Odysseum (argument économique) 2. Situé à un nœud routier

3. Desservi par le TRAM 4. Desservi par le TGV Question 2.2

5% de 2300 m³  V = 2300 × 5 / 100 = 115 m³ Nb de voyage = 115 / 38,33 = 3 trajets

Total km = 3 × 2 × 10 = 60 km

QCO2 = 60 × 1,218 = 73,08 kgCO2/semaine  QCO2 = 73,08 × 52 = 3 800 kgCO2/an Question 2.3

400 000 / voiture avec 4 occupants (3 passagers + 1 conducteur)  100 000 trajets Total km = 100 000 × 2 × 10 = 2 000 000 km

QCO2 = 2 000 000 × 0,120 = 240 000 kgCO2

L’impact au niveau des rejets de CO2 est plutôt négatif si l’aquarium est construit sur la ville de Palavas-Les-Flots (240 000 kgCO2/an vs 3 800 kgCO2/an). Toutefois l’étude de l’implantation doit s’inscrire dans une démarche d’aménagement du territoire.

Gestion du bassin A3 Question 2.4

 Voir document réponse DR3 Question 2.5

 Voir document réponse DR3 Question 2.6

Filtrage refoulement ou surverse = 13 m³·h^-1 Volume d’eau à traiter = 21 m³

Temps de traitement = 21/13 = 1,615 h  t = 96,9 min < 97 min Question 2.7

Le filtrage mécanique engendre des risques de colmatage du filtre.

Afin d’avoir la meilleure observation possible des poissons par les visiteurs, les bassins ont, dans l’ensemble, peu de végétation, il y a donc peu de traitement naturel (cycle de l’azote) par les algues. Il y aura donc plus de traitement et donc plus de déchets d’eau de mer usée, d’énergie consommée par les pompes et de déplacement de camions.

Il faut prévoir un traitement des eaux avant de les renvoyer vers les eaux usées de la mé- tropole de Montpellier.

Question 2.8

Le brassage est également un élément essentiel, il contribue à oxygéner l'eau permettant aux gaz de s'échanger avec ceux de l'air de la surface. L'air, riche en oxygène, apporte de l'oxygène à l'eau et absorbe le dioxyde de carbone. Les pompes qui provoquent un mou- vement de l'eau de surface ou un jet de bulles d'air accélèrent les échanges de gaz. Cela supprime le film gras de la surface et permet également aux sédiments d'être envoyés vers la décante et de ne pas avoir de zones mortes où il y aurait une grosse concentration de polluants.

Il faut utiliser une pompe de brassage pour le bassin A3.

Question 2.9

2,5 m

29 m³·h^-1

La hauteur manométrique est de 2,5 m de HMT et 30 m³·h^-1, et moteur triphasé  A partir des courbes ci-dessus : Réf : AV250 – Triphasé

Eclairage du bassin des mérous et murènes Question 2.10

 Mettre en valeur les poissons pour permettre la meilleure observation possible (une illumination avec une lumière de couleur plaisante, la plus semblable possible à celle du jour et la plus plaisante, autant pour l'observateur que pour les locataires du bassin) et assurer l’équilibre biologique de l’aquarium.

 Les trois critères à prendre en compte : o 1 : le flux lumineux,

o 2 : la température de couleur, o 3 : le rendement lumineux.

Question 2.11

 Valeur maxi = 5 760 lm

 Valeur mini = 162 lm

La conséquence est que seule une partie de la lumière disponible à la surface arrive au fond.

Des zones éclairées et des zones d’ombre permettant d’observer les poissons ont été réa- lisées. Elles permettent également de reproduire des niveaux d’éclairement proches de ceux du milieu naturel des poissons.

Question 2.12

Permettre de réaliser un cycle solaire journalier (lever et coucher du soleil) en s’adaptant aux heures d’ouverture de l’aquarium.

Réf. Lampe Type Puissance (W) Flux (lm) Couleur (°K) Couleur Moment du jour

L-1, L-5, L-6 HQI 50 50 930 3000 Chaude Lever - Coucher

L-2, L-3, L-4 HQI 150 150 12500 6000 Froide Midi

 Voir document réponse DR4 Question 2.13

Le filtrage de l’eau et l’éclairage mise en œuvre permettent d’observer les mérous et les murènes. Même si l’éclairage mis en place reproduit le cycle naturel, les contraintes de filtration limitent le nombre de plantes dans l’aquarium. En ce sens, le milieu naturel n’est pas reproduit à l’identique.

Pour :

 décor (milieu naturel : tuyau, rochers…),

 lumière (zone d’ombre… et bonne observation),

 qualité de l’eau (propre, renouvelée, oxygénée… et bonne observation).

Contre :

 Pas assez d’algues par rapport au milieu naturel.

Analyse de la gestion de l’entretien et de la maintenance de l’aquarium Question 2.14

Contrôler à distance les différents paramètres du bassin.

Question 2.15

Le routeur modem ADSL réalise dans notre réseau la fonction de passerelle pour per- mettre aux différents appareils de l’aquarium d’accéder à l’internet.

Question 2.16

Pour la partie LAN, les adresses se terminent par /24. Le masque de réseau est donc composé de 24 bits à 1, ce qui correspond au masque 255.255.255.0.

Pour la partie LAN, les adresses sont de la forme 192.168.1.x.

L’adresse du réseau s’obtient en faisant un « ET logique » entre une adresse 192.168.1.x

« ET » le masque de réseau, soit : 192.168.1 .x

255.255.255.0  24 bits à 1  11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000 ---  192.168.1.0/24 adresse du réseau local de l’aquarium 192.168.1 .0 / en notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

Toutes les machines présentes sur ce réseau ont le même masque : 255.255.255.0. Elles peuvent donc communiquer entre elles.

Nb de machines = 10 + 6 + 10 + 1 (Imprimante) + 3 + 1 (Passerelle du Routeur) = 31 ma- chines.

Voir DT13.

Question 2.17

Il faut utiliser un routeur wifi pour permettre aux soigneurs d’avoir accès au réseau de l’aquarium à n’importe quel endroit du bâtiment.

Un réseau de classe C permet la connexion de 254 machines, il est donc possible avec un routeur wifi de connecter simultanément 254 – 31 = 223 tablettes numériques.

Adresse publique qui lui permet de com- muniquer avec le superviseur sur internet

Adresse privée qui lui permet de commu- niquer avec le matériel de l’aquarium

89.250.10.17 192.168.1.1

DR1 - Corrigé

Schéma cinématique

Graphe des liaisons

Liaison A (structure/tige) Liaison V (tige/corps vérin)

T R

X 0 0

Y 0 0

Z 0 1

T R

X 0 0

Y 1 1

Z 0 0

Structure

Bateau Bâti

Corps vérin

Structure du bateau

Tige vérin

Liaison : Pivot d’axe (A,z) Liaison : Pivot d’axe (C,z)

Liaison : Pivot d’axe (B,z) Liaison : Pivot glissant d’axe y

T R V

X 0 0

Y 0 0

Z 0 1

Bâti {0}

Structure bateau {1}

Tige vérin {3}

Corps vérin {2}

A

B C

V .

A

DR2 - Corrigé -

On isole la structure du bateau {1}. Compléter le tableau bilan des actions mécaniques.

Représenter les actions mécaniques sur le dessin.

P = M x g = 5 000 x 10 = 50 000 N.

G : centre de gravité de la structure Echelle : 1 mm → 500 N.

Action Point

d’application Direction Sens Intensité (N)

Poids ^{G verticale ↓ 50 000}

A (3→1) A AB ?  B → A ? : 27 000

C (0→1) C ? CI ?  I → C ? : 28 000

V

G

A

B C

I

P (100mm)

A (3→1) (54 mm) C (0→1) (56 mm)

DR3 - Corrigé -

Question 2.4 - Tableau 1 :

N° Matériel Fonction

1

2

3

4

5

Question 2.5 - Tableau 2 :

Trait Nature de l’eau dans le circuit hydraulique Eau sortie bassins à traiter

Eau mer usée

Eau propre entrée des bassins

Eléments extérieurs Air aération

Eau de mer neuve Eau douce

Ozone

Air décolmatage

DR4 - Corrigé -

Allumer HQI 150W Heure courante >=

à 9h Début

Heure courante >=

à 19h

Eteindre HQI 150W

Fin

Heure courante >=

à 8h

Allumer HQI 50W

Heure courante >=

à 20h

Eteindre HQI 50W